опис
1. Основна функція
Основне призначення трансформатора - змінювати рівні напруги та струму змінного струму без зміни частоти.
2. Принцип роботи
(1) Вхідний змінний струм. Трансформатор повинен використовувати змінний струм. Напрямок і величина змінного струму постійно періодично змінюються. Ми пропускаємо цей змінний змінний струм у первинну котушку трансформатора.
(2) Створення мінливого магнітного поля Відповідно до закону Ерстеда, електричний струм, що протікає по дроту, створює магнітне поле. Оскільки струм у первинній котушці постійно змінюється, він створює магнітне поле в сердечнику, сила та напрямок якого постійно змінюються.
(3) Провідність магнітного поля через сердечник. Котушки трансформатора зазвичай намотуються навколо сердечника, виготовленого з листів кремнієвої сталі. Цей сердечник може ефективно проводити та концентрувати мінливе магнітне поле, створене первинною котушкою, майже без втрат для вторинної котушки.
(4) Магнітне поле прорізає вторинну котушку. Коли це мінливе магнітне поле проходить через вторинну котушку, постійно змінюване магнітне поле змушує дроти у вторинній котушці «розрізати» лінії магнітного потоку.
(5) Індукуйте нову напругу (електромагнітна індукція) Відповідно до закону електромагнітної індукції Фарадея, коли змінюється магнітний потік через замкнутий контур, у контурі генерується індукована електрорушійна сила (напруга). Тому на обох кінцях вторинної котушки індукується змінна напруга.
3. Чи є трансформатор «підвищуючим-» або «знижуючим-» трансформатором, повністю залежить від коефіцієнта повороту первинної котушки до вторинної.
Вони дотримуються простої формули:
- Vp / Vs=Np / Ns
- Vp: Напруга первинної котушки (вхідна напруга)
- Vs: Напруга вторинної котушки (вихідна напруга)
- Np: кількість витків у первинній котушці
- Ns: кількість витків у вторинній котушці
При цьому за законом збереження енергії (без урахування незначних втрат) зміни напруги і струму протилежні: Vp × Ip ≈ Vs × Is
- Ip: Струм первинної котушки (вхідний струм)
- Є: струм вторинної котушки (вихідний струм)
4. Огляд
Говорячи простою мовою, робота трансформатора — це процес перетворення енергії «електричний → магнітний → електричний»: змінний струм, що прикладається до первинної котушки, створює змінне магнітне поле, яке проходить через сердечник і індукує вторинну котушку, створюючи тим самим новий змінний струм. Змінюючи співвідношення витків двох котушок, можна гнучко регулювати вихідну напругу.
